金 輝,李兵兵
(1.陜西省鳳翔縣林業(yè)技術(shù)推廣站,陜西 鳳翔 721400;2. 北京諾蘭特生態(tài)設(shè)計研究院有限公司,北京 100102)
實施退耕還林是我國生態(tài)環(huán)境保護與建設(shè)的重大工程,也是惠民濟民,加快貧困山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的有效途徑,退耕還林作為西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程之一,受到了廣大農(nóng)民的擁護和支持。許多學(xué)者開始對退耕還林工程實施長期監(jiān)測并對其產(chǎn)生效益進行科學(xué)評價,取得了一定的研究成果。然而對于鳳翔縣退耕還林工程生態(tài)效益評價方面的研究甚少,為此,本文就鳳翔縣實施退耕還林工程以來所取得的生態(tài)效益從涵養(yǎng)水源效益、固土保肥效益、固碳釋氧效益3個方面進行了量化研究,旨在對鳳翔縣實施退耕還林工程以來所取得的生態(tài)效益進行科學(xué)研究,同時也可為以后更好的實施提供理論依據(jù)。
鳳翔縣位于關(guān)中盆地和渭北黃土臺塬西部。寶雞市東北。東毗岐山,西連千陽,南鄰陳倉,北接麟游??h城距寶雞市區(qū)44 km。地理坐標(biāo):東經(jīng)107°10′34″~107°38′47″,北緯34°20′43″~34°45′20″。北部為山地丘陵,地形起伏。溝谷發(fā)育,水土流失強烈。南部為黃土臺塬,西北高、東南低。除西北部的平緩丘陵和西南部的千河谷地外,塬面完整開闊,地勢起伏不大。西有靈山、維山,北有綿延起伏的千山支脈老爺嶺。東西寬44 km,南北長47 km,總土地面積1231.5 km2。
鳳翔縣地勢西北高、東南部低,三面環(huán)山。向東南傾斜,海拔在595~1678 m之間。北部山區(qū)屬渭北黃土高原千山山脈。地貌屬中低山丘嶺溝壑區(qū),山巒起伏,溝壑縱橫。
鳳翔縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),半濕潤半干旱地區(qū),四季分明,水熱同季,年平均氣溫11.5 ℃,極端最低溫-19 ℃,極端最高氣溫40 ℃,≥10 ℃活動積溫3661.4 ℃,無霜期207 d。濕潤系數(shù)為0.69,干旱指數(shù)多年平均1.43。年平均降水量647.6 mm,多集中在7、8、9三個月。
境內(nèi)主要河流有4條,均屬黃河流域渭河水系。千河繞縣境西南隅流往渭河。雍水河流橫貫境中部,流域面積461.7 km2,橫水河位于縣境東北部,流域面積384.1 km2。水質(zhì)良好,適用于人畜飲水和灌溉。
土壤種類主要有褐土、棕壤土、壚土、黃綿土、紫色土等,機械組成以中壤為主,重、輕壤次之,土壤pH值6.5~7.5,厚度30~50 cm。形成土壤的基巖主要有砂巖、頁巖、石灰?guī)r等。土層分布不均,成土母質(zhì)為坡積母質(zhì)、殘積母質(zhì)和黃土母質(zhì)的聚積物。
鳳翔縣植物多為華北植物區(qū)系成份,屬暖溫帶夏綠闊葉林區(qū)。森林植被以人工引種栽植的油松、柏類、刺槐為主,局部地區(qū)有一些天然次生森林植物群體,樹種以櫟類、山楊為主。零星分布的有小葉楊、柳樹、杜梨、山楂。木本經(jīng)濟植物有:核桃、柿子、漆樹、栓皮櫟、蘋果、杏、桃、梨、獼猴桃等。主要灌木有:胡枝子、忍冬、黃薔薇、胡頹子、繡線菊、沙棘、酸棗、馬蹄針、山桃、山杏等。地被物主要有:禾本科草、蒿類、苔草、蕨類等。珍貴藥用植物主要有:黨參、黃芪、柴胡、薯芋、半夏等。
鳳翔縣轄12鎮(zhèn),160個行政村,1974個村民小組,51.7萬人,其中農(nóng)業(yè)人口46.8萬人,農(nóng)村勞動力24.2萬人,耕地面積75.6萬畝,全縣總面積1231.5 km2。2018年,預(yù)計全縣實現(xiàn)地方生產(chǎn)總值226.6億元,地方財政收入5.31億元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入37153元,農(nóng)村居民人均可支配收入13243元。先后榮獲中國美麗鄉(xiāng)村建設(shè)示范縣、中國泥塑藝術(shù)之鄉(xiāng)、國家級農(nóng)村職業(yè)教育和成人教育示范縣、全國糧食流通執(zhí)法督查創(chuàng)新示范縣等多項榮譽。
鳳翔縣自1999年開始進行退耕還林試點以后,退耕還林任務(wù)逐年增加,經(jīng)過10多年堅持不懈地努力,退耕還林取得了顯著地成效。截至2011年底,全縣累計完成退耕還林24.35萬畝,其中退耕地造林8.20萬畝,荒山造林13.50萬畝,封山育林2.65萬畝。退耕還林林種以生態(tài)林為主,樹種主要為楊樹、油松、側(cè)柏、刺槐等。據(jù)調(diào)查,全縣退耕還林的面積保存率達到95%以上,成林成效面積率達到60%以上。退耕還林工程涉及退耕戶7883戶,累計兌現(xiàn)錢糧總額達1.05億元,戶均退耕面積10.4畝,戶均退耕政策收入13319元,已成為退耕戶收入的重要組成部分,使得退耕農(nóng)戶的生活水平得到了明顯改善,同時,退耕還林的實施也加快了國土綠化進程,增加了森林植被,減少了水土流失,使生態(tài)環(huán)境明顯好轉(zhuǎn)。
經(jīng)查閱相關(guān)文獻資料,每畝退耕還林平均涵養(yǎng)水源量為0.04 m2,故鳳翔縣自退耕還林以來總涵養(yǎng)水源計算過程為:0.04×243500=9740 m3。
按照水庫庫容的平均修建成本按5元/m3計算,鳳翔縣實施退耕還林工程以來,其涵養(yǎng)水源的經(jīng)濟總價值為:9740×5×10-4=4.87萬元。
(1)固土效益。經(jīng)查閱相關(guān)文獻資料,每畝退耕還林平均固土量為0.37 t,故鳳翔縣自退耕還林以來總固土量計算過程為:0.37×243500=90095 t。
按照控制單位泥沙費用大約為5元/t計算,鳳翔縣實施退耕還林工程以來固土效益經(jīng)濟總價值為:90095×5×10-4=45.05萬元。
(2)保肥效益。經(jīng)查閱相關(guān)資料,按照鳳翔縣平均有機質(zhì)含量為0.79%,全N含量約為0.172%,全P含量為0.103%,全K含量為0.228%,計算鳳翔縣自實施退耕還林工程以來有機質(zhì)、N、P、K保費量分別為:有機質(zhì)=90095×0.79%=711.751 t;N=90095×0.172%=154.963 t;P=90095×0.103%=92.798 t;K=90095×0.228%=205.417 t。
按照農(nóng)家肥平均600元/t,尿素(CO(NH2)2)2040元/t,磷酸二氫銨((NH4)2HPO4)4600元/t,氯化鉀(KCL)5000元/t計算,鳳翔縣實施退耕還林工程以來總保肥經(jīng)濟價值為:有機質(zhì)價值=711.751×600×10-4=42.7050萬元;N價值=154.963/(28/60)×2040×10-4=67.7410萬元;P價值=92.798/(31/132)×4600×10-4=181.7643萬元;K價值=205.417/(39/74.5)×5000×10-4=196.1996萬元;總價值=有機質(zhì)價值+N價值+P價值+K價值=488.4099萬元。
鳳翔縣實現(xiàn)保肥效益488.4099萬元,其中有機質(zhì)價值42.7050萬元,全N價值67.7410萬元,全P價值181.7643萬元,全K價值196.1996萬元。綜上可知,鳳翔縣實施退耕還林工程以來共實現(xiàn)固土保肥效益經(jīng)濟價值533.4599萬元。
植物固氮釋氧的作用是指植物在生長過程中的光合作用,固定二氧化碳釋放氧氣。根據(jù)光合作用化學(xué)反應(yīng)式,植物利用太陽能28.3 kJ,吸收CO2264 g和H2O108 g,產(chǎn)生葡萄糖180 g和O2192 g,同時葡萄糖180 g又轉(zhuǎn)化成多糖162 g。因此,綠色植物每生產(chǎn)1 t干物質(zhì)平均固定CO2的量為1.63 t,釋放O2的量為1.19 t。
查閱文獻,退耕還林單位面積干物質(zhì)生產(chǎn)量平均為0.34 t/畝·年。鳳翔縣實施退耕還林工程以來,固定CO2的總量為:1.63×0.34×243500=134947.7。鳳翔縣實施退耕還林工程12年來,釋放O2的總量為:1.19×0.34×243500=98520.1。鳳翔縣實施退耕還林工程固氮釋氧效益價值:134947.7×0.025+98520.1×0.037=7018.936萬元。
鳳翔縣退耕還林工程涵養(yǎng)水源的經(jīng)濟總價值4.87萬元,固土保肥效益經(jīng)濟價值533.4599萬元,固氮釋氧效益價值7018.936萬元,合計鳳翔縣退耕還林工程生態(tài)效益經(jīng)濟價值7557.266萬元。